【正文】 由提取出的水印圖像可以看出，該算法對一般的噪聲攻擊有一定的魯棒 性。 B、水印提取過程，由于水印提取仍需 原始掩體圖像的參與，故設定在左視圖打開嵌有水印的圖像，在右視圖打開原始掩體圖像，提取的水印圖像顯示在右視圖。 }//for1 //將求得的解位置的數據暫粗存在臨時存儲緩存中 20 }//for2 for(i=0。amp。amp。該算法假設了兩個變量 p 和 q，由 Arnold 正變換算法導出了四個方程組，然后再 根據像素值的取值范圍，計算出 p 和 q的可能取值，針對 p 和 q的取值組合，計算出各方程組的解，那么在所有方程組解中滿足像素值取值范圍的即為逆置亂的解。 jheight。 mwidth。 參數說明： picWidth 為原始圖像的寬度， width、 height 為每層小波變換的區(qū)域， Data 存儲小波變換圖像數據。 j++) { //列數 unsigned int both = 2 * j。 } //位 平面點的位置 else { value1 = picWidth / m + (unsigned int((n % 4) / 2) * height + i) * picWidth。 //水印圖像嵌入的寬度上的位置 for(i=0。 （ a） （ b） 圖 31 水印嵌入系統(tǒng)流程圖 水印提取流程圖，如圖 32所示，其中圖 a為水印提取流程圖，圖 b為原始圖像處理流程圖。 //圖像顯示所必需的機構信息 BitmapInfo = (LPBITMAPINFO) new BYTE [Offset 14]。 4. 獲取嵌有水印圖像 對第三步中得到的嵌有水印位平面信息的圖像數據進行逆 3 層逆離散小波變換，其算法過程如，就可以得到嵌有水印的圖像。右半部分作為奇數列，左半部分作為偶數列，按列號進行調整。 根據 Arnold正變換公式，孔濤、張亶 [ 1]提出了一種新的 Arnold反變換算法。我們這里假定先計算水平方向，而在算垂直方向的插值的時候，因為 ab 和 cd 已經在前面算好了，所以 abcd 的計算也和計算 ac 和 bd 沒有任何區(qū)別了。 離散小波變換簡述 離散小波變換是將一幅圖像分解為大小、位置和方向都不同的分量。國際標準組織也對數字水印技術深感興趣，例如數字視頻壓縮標準 MPEG4（ ISO/IEC 14496） ， 提供了一個框架允許結合簡 單的加密方法和數字水印嵌入。近幾年發(fā)展的數字水印為版權保護和信息 安全等問題提供了一個潛在的解決方案，因而引起了國際學術界，工業(yè)界和政府有關部門的廣泛關注。水印圖像經過插值運算分別得到高、中、低頻信息，分別對三部分進行置亂處理和位分解操作，將得到的位平面分別嵌入到原始圖像三層小波變換后的相對應分辨率層。目前，已支持或開展數字水印研究的機構既有政府部門，也有大學和知名企業(yè)，它們包括美國財政部、美國版權工作組、美國空軍研究院、美國陸軍研究實驗室、德國國家信息技術研究中心、日本 NTT信息與通信系統(tǒng)研究中心、麻省理工學院、伊利諾斯大學、明尼蘇達大學、劍橋大學、瑞士洛桑聯(lián)邦工學院、西班牙 Vigo 大學、 IBM公司 Watson研究中心、微軟公司劍橋研究院、朗訊公司貝爾實驗室、 CA公司、 Sony公司、 NEC研究所以及荷蘭菲利浦公司等。另外，要求嵌入的水印具有較好的透明性和穩(wěn)健性，嵌入的水印信息量較當前的水印算法有很大的改進。每一次通 過隔行隔列采樣，圖像被分解為 4個大小為原來尺寸四分之一的子頻帶區(qū)域。為了使嵌入的水印滿足不可見性，水印信息應適應于原始圖像。 1. 小波行變換實現 小波行變換 [4]的方法是先將圖像的偶數列存儲在圖像緩存的左半部分，將圖像的奇數列存儲在圖像右半部分，其結果是 原圖像被平分成左右兩部分。 2. 對置亂后水印分辨率層進行位分解 對一幅大小為 MN、灰度級為 2L的圖像 X， Xp (m， n)是圖像的一個像素值。如圖 210 所示，（ a）圖為原始 Lenna 圖像， （ a′）為嵌有水印的 Lenna 圖像，（ b）為水印圖像， （ b′）為提取出的水印圖像。 １ .水印圖像處理模塊首先檢測水印圖像的格式，如果為 BMP 格式圖像，則計算出原始圖像所能嵌入的最大信息量，并判斷該信息量是否大于或等于水印圖像信息量（字節(jié)數），如果小于水印圖像的字節(jié)數，則輸出提示信息，用戶重新選擇水印圖像。 函數部分代碼： void InsertWaterBits(unsigned char *PictureData,unsigned char *WaterData,unsigned int width,unsigned int height,unsigned int w_width,unsigned int w_height,unsigned int m,unsigned int n,unsigned int time, int picBits, int wmBits) 打開原始掩體圖像 是否為原始圖像 輸出提示信息 三層離散小波變換 多分辨率層原始掩體圖像 否 是 開始 嵌有水印的原始圖像 輸出提示信息 BMP 圖像 三層離散小波變換 水印位平面信息提取 高、中、低頻水印信息 逆置亂處理 插值運算 水印圖像 結束 否 是 原始圖像處理 14 { ??? //number為原圖像能嵌入水印的塊數 int number = (int)( (picWidth * picHeight) / (wmWidth * wmHeight) )。 }//for1 }//for2 }//elseif ??? } 2. 水印位平面信息提取函數 函數功能： 將嵌入到原始圖像中的水印位平面信息提取出來，并由提取的位平面分別計算出水印的3個分辨率層，作為水印重構的信息。 } //計算水印分辨率層的像素值 }//提取位平面 ??? } 小波變換函數 1. 小波行變換函數 函數功能 ：小波變換分為行變換和列變換兩個運算步驟，行變換函數完成小波變換的行變換操作，如原始掩體圖像經小波行變換后的效果如圖 24左所示。 //差分變換并將結果進行調整，完成小波行變換 picRowTemp[value1 + nWidth] = ( picRowTemp[value1 + nWidth] picRowTemp[value1] + 256 ) % 256。 //中間變量 for(m=0。 /刪除臨時存儲空間 } 水印置亂變換函數 1. Arnold置亂變換函數 函數功能： 該函數對水印圖像進行置亂操作，以打亂水印圖像數據的分布，增強水印的抗切割攻擊性。=(x+y)mod n,y39。 LPBYTE Temp = new BYTE[w * h]。 y n)) { pixel_x = x。 y n)) { pixel_x = x + n。 } } k++。 常用的攻擊方法有： 1. 簡單攻擊也稱為波形攻擊或噪聲攻擊即只是通過對水印圖像進行某種操作，削弱或刪除嵌入的水印，而不是試圖識別或分離水印。近年來國內外對該技術的研究都非?；钴S，已經提出了許多算法。 4. 刪除攻擊即針對某些水印方法通過分析水印數據，估計圖像中的水印，然后將水印從圖像中分離出來并使水印檢測失效。 圖 33 系統(tǒng)主界面 現對水印操作流程作簡要描述。 (0 = x amp。 (0 = (y + n) amp。 i++) { //逆變換區(qū)域寬度 for(j=0。 } } k++。 //分配置亂后的數據的臨時存儲空間 unsigned int pixel_x = 0, pixel_y = 0。 value2 = (n + nHeight) * width + m。 }//for_2 }//for_1 delete picRowTemp。 //行變換是將偶數列存儲在左邊，奇數列存儲在右邊 unsigned int value1, value2。 函數部分代碼： void CPublic::DetectMarking(unsigned char *Out, unsigned char *picData, unsigned char *wmData, unsigned int picWidth, unsigned int picHeight, unsigned int width, unsigned int height, unsigned int m, unsigned int n) { ??? for(i=0。 i++) { for(j=0。顯示嵌有水印信息的原始圖像。系統(tǒng)采用 VC實現。由于 G2（ 3232） 是 HL3（ 6464） 的 四分之一，所以 G2 的 8個位平面可以嵌入到 HL3 和 LH3中，前四個位平面嵌入到 HL3中，后四個位平面嵌入到 LH3 中。列變換結果如圖 24右所示。 3. Arnold置亂算法 數字圖像可看成是二維數組，對于正方形的數字圖像，其 Arnold正變換可用公式（ 23）描述： 6 }12,1,0{),()( m o d211139。 本文水印采用的是一幅（ 128128） 8 比特 BMP 格式的華東交通大學?；請D像，對水印的處理過程描述如下，首先運用離散小波變換和插值運算對水印作多分辨率分解，再將得到的不同分辨率層水印信息進行 Arnold[1]置亂處理，通過對水印圖像數據做一些“擾亂”處理，得到一幅雜亂無章、面目全非的圖像，那么即 使非法獲得水印數據，也無法將它復原。時空域水印技術就是指將水印信息嵌入數字作品的時間域或空間域中，如對于一幅圖像作品，可以將版權信息嵌入圖像的空間中，即對像素值進行變換加以隱藏信息。從這次會議反應的情況上看，我國相關學術領域的研究與世界水平相差不遠，而且有自己獨特的研究思路。數字水印是信息隱藏技術的一個重要研究方向，也是新近提出的一種版權保護手段。 Depose in the location 目 錄 1 引言 ............................................................................. 1 數字水印技術概述 ........................................................... 1 數字水印研究意義 ........................................................ 1 國內外研究現狀 ......................................................... 1 當前研究存在的問題 ...................................................... 2 研究內容 ................................................................... 2 2 基于離散小波變換（ DWT）的圖像數字水印技術 ......................................... 3 離散小波變換簡述 ........................................................... 3 圖像數字水印的嵌入算法 ..................................................... 4 水印信息的選取 ......................................................... 4 水印信息的生成 ......................................................... 4 原始圖像小波變換 ........................................................ 6 水印的嵌入 ............................................................. 7 水印的檢測與提取算法 ....................................................... 9 3 程序實現 ........................................................................